PEMANFAATAN SENSOR ACCELEROMETER PADA SMARTPHONE ANDROID UNTUK MENGENDALIKAN ROBOT BERODA

Transkripsi

1 PEMANFAATAN SENSOR ACCELEROMETER PADA SMARTPHONE ANDROID UNTUK MENGENDALIKAN ROBOT BERODA Hendri Kurniawan 1, Slamet Winardi 2 1,2 Program Studi Sistem Komputer, Universitas Narotama Surabaya 1 princ3hkc@gmail.com, 2 slamet.winardi@narotama.ac.id ABSTRAK Robot merupakan alat yang dibuat oleh manusia untuk membantu atau menggantikan pekerjaan manusia. Robot bekerja dengan menggunakan 2 cara kerja, yaitu dengan kontrol langsung dari manusia ataupun dengan menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dahulu agar dapat berfungsi sesuai dengan perannya. Banyak media untuk pengendali robot, salah satunya adalah dengan sensor accelerometer yang telah tertanam didalam sebuah smartphone. Accelerometer ini digunakan untuk mengukur percepatan dari sudut X, Y dan Z. Smartphone juga mempunyai alat yang berfungsi sebagai alat komunikasi antar device, yaitu. Penelitian ini bertujuan untuk membuat sebuah robot beroda menggunakan mikrokontroler Arduino Uno R3 yang dapat dikendalikan atau dikontrol menggunakan aplikasi sensor accelerometer pada smartphone Android dengan media sebagai penghubung antara robot beroda dengan smartphone Android. Pada hasil uji coba robot beroda ini, dapat disimpulkan bahwa jarak jangkauan smartphone dengan robot beroda yang masih bisa terhubung dan menggerakkan robot beroda yaitu 12 meter diruang tertutup, serta 24 meter diruang terbuka. Kecepatan respon dari robot beroda rata-rata 0.2 detik setelah terjadinya perubahan koordinat accelerometer yang tampil pada aplikasi smartphone. Kata kunci : Arduino Uno, accelerometer,, Android, Robot Beroda, pengendali. ABSTRACT Robot is a tool made by humans to help or replace human work. Robot works by using two ways of working, ie by direct control of humans or by using a program that has been defined in advance in order to function in accordance with its role. Many media to control the robot, one of them is with accelerometer sensor that has been embedded in a smartphone. This accelerometer is used to measure the acceleration of the angle X, Y and Z. Smartphone also has a tool that serves as a means of communication between devices, namely. This study aims to create a robot wheeled using Arduino Uno R3 microcontroller that can be controlled or controlled using accelerometer sensor applications on Android smartphones with media as a link between the robot wheeled with Android smartphone. In the test results of this wheeled robot, it can be concluded that the range of smartphone with a wheeled wheeled robot that can still connect and drive the wheeled robot that is 12 meters closed room, and 24 meters open space. The response speed of the wheeled robot averages 0.2 seconds after the accelerometer coordinate changes appearing in the smartphone application. Keywords: Arduino Uno, accelerometer,, Android, Wheeled Robot, controller. PENDAHULUAN Robot merupakan alat buatan manusia yang dibuat untuk membantu atau menggantikan tugas-tugas manusia manusia. Cara kerja robot yaitu dengan menggunakan program yang didefinisikan terlebih dahulu (otomatis) ataupun dengan kendali langsung dari manusia (manual). Robot mampu dikendalikan dengan Joystick, keypad ataupun sensor-sensor elektronik Ada berbagai macam sensor yang ditanamkan pada smartphone android yaitu accelerometer, Gyro, proximity, GPS, dst. Sensor accelerometer mempunyai 3 sumbu yaitu sumbu X, Y dan Z. Smartphone 9

2 android juga mempunyai teknologi untuk komunikasi antar device. Berdasarkan hal tersebut penulis ingin membuat sebuah robot beroda yang dapat dikendalikan atau dikontrol menggunakan aplikasi sensor accelerometer pada smartphone Android dengan sarana sebagai penghubung antara robot beroda dengan smartphone Android. METODOLOGI PENELITIAN Dalam metode penelitian ini, diuraikan beberapa tahap yang dilakukan secara berurutan mulai dari kajian peneliti terdahulu, studi literatur, perangkat yang digunakan, kebutuhan fungsional sistem, desain dan sistem, perancangan hardware dan software, perancanagan user interface, pembuatan hardware dan penulisan program, pengujian alat, analisa dan evaluasi, pengujian alat tahap kedua dan dokumentasi. accelerometer mempunyai 3 sumbu, yaitu sumbu X, Y dan Z yang merupakan derajat kemiringan smartphone Android tetapi yang digunakan di aplikasi pengendali ini hanyalah Sumbu X dan Sumbu Y saja. Dari pergerakan smartphone tersebut dihasilkan data dan kemudian dikirimkan ke robot beroda dengan media. C. yang berfungsi sebagai media penghubung antara aplikasi smartphone Android dengan microcontroller Arduino Uno. Dengan ini aplikasi android dapat mengirimkan data pergerakan smartphone Android ke module yang terdapat di robot beroda. Blok Diagram Gambar 3 Konfigurasi pin out dari HC-05. Gambar 2 Blok diagram A. Android Android yang merupakan sistem operasi pada smartphone yang merupakan media untuk aplikasi kendali robot beroda. Ada banyak sensor yang tertanam pada smartphone Android, tetapi disini penulis hanya memanfaatkan sensor accelerometer. B. Kendali Sensor Accelerometer aplikasi sensor Accelerometer yang merupakan aplikasi untuk mengambil pergerakan smartphone Android dengan memanfaatkan sensor accelerometer yang tedapat pada smartphone. sensor D. Microcontroller Arduino Uno microcontroller Arduino Uno yang merupakan alat untuk pemrosesan data yang diterima dari Aplikasi sensor Accelerometer dan kemudian diolah untuk menentukan pergerakan Motor DC kanan maupun Motor DC kiri, agar robot beroda dapat berjalan sesuai dengan pergerakan dari smartphone Android. E. Driver Motor DC ( IC L293D ) Driver Motor DC atau IC L293D yang merupakan alat untuk menjembatani antara microcontroller Arduino Uno dengan motor DC agar motor DC dapat berjalan dengan baik. IC ini dirancang untuk mengendalikan 2 motor DC dengan 2 arah putaran dan kecepatan putar motor DC. F. Motor DC Kanan dan Kiri 10

3 Motor DC dengan bantuan dari roda, motor DC ini bisa menggerakan robot beroda. Ada 2 motor DC yaitu motor DC sebelah kanan dan motor DC sebelah kiri, dengan adanya 2 motor DC ini, robot bisa berjalan maju, mundur, kekanan maupun kekiri. mencari perangkat yang telah di pairing sebelumnya. Setelah mendapatkan atau menyambungkan dengan module yang terdapat di robot beroda maka aplikasi sudah siap untuk mengambil dan menampilkan sumbu X dan Y dari sensor accelerometer. Setelah kondisi terpenuhi saat menggerak-gerakkan smartphone, maka aplikasi akan mengirim data sumbu sensor accelerometer ke robot beroda melalui. Gambar 4 Rangkaian schematic robot beroda Flowchart Sistem Mulai Masuk Aplikasi Android Menyalakan Aktif? Mencari Koneksi Berhasil? Ya Menggerakkan Smartphone Ya Kondisi Terpenuhi Kirim Perintah Melalui Selesai Gambar 5 Flowchart aplikasi smartphone Pada saat masuk aplikasi Android pengguna akan diminta langsung untuk menghidupkan pada smartphone, jika pengguna tidak mengijinkan aplikasi untuk menyalakan, maka aplikasi akan kembali ke halaman sebelumnya, akan tetapi kalau pengguna mengijinkan untuk menyalakan maka aplikasi akan Gambar 6 Flowchart robot beroda Saat module menerima data dari aplikasi Android, maka data tersebut langsung dikirimkan dan diproses oleh mikrokontroler Arduino UNO R3, setelah data tersebut diproses, Arduino UNO R3 akan mengeluarkan output ke driver motor DC untuk menggerakkan ke-2 Motor DC, dengan begitu robot beroda bisa bergerak maju, mundur, kekanan dan kekiri. HASIL DAN PEMBAHASAN Setelah dilakukan pengujian Aplikasi pengambilan Koordinat sumbu accelerometer dan pengujian koneksi, tahap terakhir dilakukan adalah pengujian aplikasi dan alat secara menyeluruh. Pengujian keseluruhan aplikasi dan alat ini meliputi: 1. Pembuatan aplikasi accelerometer pada smartphone Aplikasi smartphone kendali robot beroda yang memanfaatkan sensor accelerometer yang penulis buat 11

4 mempunyai 3 halaman yaitu tampilan awal atau beranda, tampilan koneksi, dan tampilan kendali. 3. Pengujian robot beroda dengan aplikasi smartphone Pengujian menggerakkan smartphone untuk pergerakan robot. Robot beroda berjalan sesuai dengan pergerakan smartphone dan kecepatan yang tampil di aplikasi, baik kecepatan pada motor DC kanan maupun kiri. Gambar 7 Halaman Kendali Gambar 11 Robot bergerak maju Gambar 8 Halaman koneksi Pada gambar 11, menunjukkan bergerak maju dengan nilai sumbu yaitu Y bernilai positif dan kecepatan motor DC yang tampil pada layar bernilai positif baik motor dc kanan mauapun kiri Gambar 9 halaman kendali 2. Pembuatan robot beroda Gambar 10 Tampilan dari robot beroda Gambar 12 Robot bergerak mundur Pada gambar 12, menunjukkan bergerak mundur dengan nilai sumbu yaitu Y bernilai negatif dan dengan kecepatan motor DC yang tampil pada layar bernilai negatif baik motor dc kanan maupun kiri. 12

5 Gambar 13 Robot bergerak kekanan Pada gambar 13, menunjukkan bergerak kekanan dengan nilai sumbu yaitu X bernilai negatif sedangkan kecepatan motor DC yang tampil pada layar bernilai negatif pada motor dc kanan dan positif pada motor DC kiri Gambar 14 Robot bergerak kekiri Pada gambar 14, menunjukkan bergerak kiri dengan nilai sumbu yaitu X bernilai positif sedangkan kecepatan motor DC yang tampil pada layar bernilai positif pada motor dc kanan dan negatif pada motor DC kiri Pengujian jangkauan Pengujian jangkauan pertama dilakukan diruang tertutup dengan terhalang sebuah tembok sedangkan yang kedua berada ruang terbuka tanpa terhalang apapun Tabel 2 Hasil pengujian jangkauan diruang tertutup Pengujian Jarak ke- (meter) Komunikasi Robot beroda 1 1 Terhubung 2 2 Terhubung 3 3 Terhubung 4 4 Terhubung 5 5 Terhubung 6 6 Terhubung 7 7 Terhubung 8 8 Terhubung 9 9 Terhubung Terhubung Terhubung Gagal bergerak Tabel 3 Hasil pengujian jangkauan diruang terbuka Pengujian Jarak ke- (meter) Komunikasi Robot beroda 1 1 Terhubung 2 2 Terhubung 3 3 Terhubung 4 4 Terhubung 5 5 Terhubung 6 6 Terhubung 7 7 Terhubung 8 8 Terhubung 9 9 Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Terhubung Gagal bergerak 13

6 Pengujian kecepatan respon motor DC Pengujian kecepatan respon motor DC dihitung pada saat adanya perubahan nilai sumbu accelerometer dan perubahan kecepatan motor DC pada aplikasi smartphone, pengujian ini menggunakan stopwatch, berikut adalah hasil dari pengujian ini Tabel 4 hasil pengujian waktu respon Pergerakan Robot Maju Mundur kekanan kekiri Pengujian waktu respon robot beroda Ratarata waktu respon 0.2 s 0.1 s 0.2 s 0.3 s 0.2 s 0.2 s 0.3 s 0.1 s 0.3 s 0.5 s 0.2 s 0.2 s 0.5 s 0.3 s 0.2 s 0.3 s 0.4 s 0.3 s 0.4 s 0.3 s 0.3 s 0.2 s 0.4 s 0.3 s KESIMPULAN Setelah dilakukan serangkaian pembuatan dan pengujian dapat diambil kesimpulan dari aplikasi yang menggunakan sensor accelerometer pada smartphone sebagai kendali robot beroda adalah sebagai berikut: 1. Aplikasi smartphone dapat berkomunikasi dengan robot beroda melalui jaringan sebagai media pengiriman perintah kendali robot. 2. Aplikasi smartphone pengendali robot beroda berjalan dengan baik serta mampu menggerakkan robot beroda dengan menggunakan sensor accelerometer sesuai dengan kondisi smartphone Android 3. Koneksi antara smartphone dengan robot beroda mampu terhubung dengan baik sampai dengan jarak 11 meter dengan kondisi ruang tertutup dan terhalang sebuah tembok 4. Koneksi antara smartphone dengan robot beroda mampu terhubung dengan baik sampai dengan jarak 24 meter dengan kondisi pengujian diruangan terbuka dan tanpa terhalang apapun antara smartphone ke robot beroda 5. Kecepatan respon motor DC saat dikendalikan dengan aplikasi smartphone rata-rata 0.2 detik DAFTAR PUSTAKA Android Developer API Guide. e/index.html. Anonim. Datasheet To Serial Port Module HC05. Evans, Brian W Arduino Programming Notebook. in/arduino_notebook_v1-1.pdf. Handani, Candra Ceu. Aplikasi Pengendali Robot Menggunakan Sensor Accelerometer Pada Smartphone Android. Fakultas Ilmu Terapan. Universitas Telkom. Swarna Prabha Jena, Sworaj Kumar Nayak, Saroj Kumar Sahoo, Sibu Ranjan Sahoo, Saraswata Dash, Sunil Kumar Sahoo. Accelerometer Based Gesture Controlled Robot Using Arduino. International Journal Of Engineering Sciences & Research Technology, ISSN: Scientific Journal Impact Factor: (ISRA), Impact Factor: Texas Instrument L293x Quadruple Half-H Drivers. Texas Instrument Incorporated. Wijaya, Tjundra dan Dani Setianto Pemanfaatan dan Sensor Accelerometer pada Ponsel Berbasis Android untuk Pengontrolan Gerakan Mobile Robot. Fakultas Teknik Informatika. STMIK MDP. 14